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Hydraulic and strength properties of unexposed and freeze–thaw exposed cement-stabilized soils
A total of 108 specimens were prepared to examine the hydraulic performance and strength performance of nine different cement-stabilized soils under unexposed and freeze–thaw exposed conditions. Specimens from each mix design were evaluated under two levels of curing conditions (i.e., immature versus mature). Hydraulic conductivity and unconfined compressive strength (UCS) measurements were performed to assess changes in the performance of specimens after 12 cycles of freezing at −10 ± 1 °C and thawing at 22 ± 1 °C. Measured mass losses of the specimens from a standard brushing test were also monitored at different freeze–thaw cycles, and results were compared with the changes in the hydraulic performance for each mix design. Hydraulic conductivity measurements on unexposed mature specimens showed that the lowest values likely occurred at water contents slightly wet of optimum water content (OWC). The UCS values showed a general decreasing trend with the increase in the water content for both immature and mature specimens under unexposed conditions. After freeze–thaw exposure, specimens showed minor reductions as well as increases of up to 5250 times in hydraulic conductivity values. Increases of up to 14% and reductions of up to 58% in compressive strength were also observed, compared with unexposed conditions. For most cases, mature specimens resulted in a higher degree of damage compared with immature specimens. Results from the brushing tests showed this test method is not a suitable indicator for predicting changes in the hydraulic performance of cement-stabilized soils. Hydraulic conductivity measurements after a period of post-exposure healing showed damaged specimens have some potential in recovering parts of the increased hydraulic conductivity value due to the healing process.
Un ensemble de 108 échantillons a été préparé en vue d’étudier les performances hydrauliques et la résistance de neuf sols différents traités au ciment selon qu’ils soient exposés ou non à des cycles de gel–dégel. Les échantillons issus de chaque type de mélange ont été évalués pour deux niveaux de cure (c. à d. ciment mature ou non). Des mesures de conductivité hydraulique et de résistance à la compression sans confinement (RCSC) ont été effectuées pour observer les variations de performance des échantillons après 12 cycles de gel, à −10 ± 1 °C, et de dégel, à 22 ± 1 °C. Les pertes de masse des échantillons à la suite d’un essai de brossage standard ont été également mesurées pour différents cycles de gel–dégel et les résultats ont été comparés aux variations des performances hydrauliques pour chaque type de mélange. Les mesures de conductivité hydraulique sur des échantillons matures non exposés ont montré que les valeurs les plus faibles pouvaient être observées pour des teneurs en eau peu élevées par rapport à la teneur en eau optimale (TEO). En outre, les valeurs de RCSC ont généralement tendance à diminuer lorsque la teneur en augmente dans le cas des échantillons non exposés, matures ou non. Les valeurs de conductivité hydraulique des échantillons exposés à un cycle de gel–dégel diminuent légèrement ou augmentent d’un facteur pouvant aller jusqu’à 5250. En comparaison avec les échantillons exposés, on a également observé jusqu’à 14 % d’augmentation et 58 % de diminution de la résistance à la compression. Dans la plupart des cas, les échantillons matures ont entraîné un plus haut degré de détérioration que les échantillons non matures. Les résultats obtenus lors des essais de brossage ont montré que la méthode d’essai utilisée ne convenait pas pour prédire les variations de performances hydrauliques de sols traités au ciment. Après une période d’autoréparation suivant l’exposition des sols au gel-dégel, les mesures de conductivité hydraulique ont montré que les échantillons endommagés avaient une certaine capacité à retrouver en partie leur conductivité hydraulique élevée, et ce en raison du processus d’auto-cicatrisation. [Traduit par la Rédaction]
Hydraulic and strength properties of unexposed and freeze–thaw exposed cement-stabilized soils
A total of 108 specimens were prepared to examine the hydraulic performance and strength performance of nine different cement-stabilized soils under unexposed and freeze–thaw exposed conditions. Specimens from each mix design were evaluated under two levels of curing conditions (i.e., immature versus mature). Hydraulic conductivity and unconfined compressive strength (UCS) measurements were performed to assess changes in the performance of specimens after 12 cycles of freezing at −10 ± 1 °C and thawing at 22 ± 1 °C. Measured mass losses of the specimens from a standard brushing test were also monitored at different freeze–thaw cycles, and results were compared with the changes in the hydraulic performance for each mix design. Hydraulic conductivity measurements on unexposed mature specimens showed that the lowest values likely occurred at water contents slightly wet of optimum water content (OWC). The UCS values showed a general decreasing trend with the increase in the water content for both immature and mature specimens under unexposed conditions. After freeze–thaw exposure, specimens showed minor reductions as well as increases of up to 5250 times in hydraulic conductivity values. Increases of up to 14% and reductions of up to 58% in compressive strength were also observed, compared with unexposed conditions. For most cases, mature specimens resulted in a higher degree of damage compared with immature specimens. Results from the brushing tests showed this test method is not a suitable indicator for predicting changes in the hydraulic performance of cement-stabilized soils. Hydraulic conductivity measurements after a period of post-exposure healing showed damaged specimens have some potential in recovering parts of the increased hydraulic conductivity value due to the healing process.
Un ensemble de 108 échantillons a été préparé en vue d’étudier les performances hydrauliques et la résistance de neuf sols différents traités au ciment selon qu’ils soient exposés ou non à des cycles de gel–dégel. Les échantillons issus de chaque type de mélange ont été évalués pour deux niveaux de cure (c. à d. ciment mature ou non). Des mesures de conductivité hydraulique et de résistance à la compression sans confinement (RCSC) ont été effectuées pour observer les variations de performance des échantillons après 12 cycles de gel, à −10 ± 1 °C, et de dégel, à 22 ± 1 °C. Les pertes de masse des échantillons à la suite d’un essai de brossage standard ont été également mesurées pour différents cycles de gel–dégel et les résultats ont été comparés aux variations des performances hydrauliques pour chaque type de mélange. Les mesures de conductivité hydraulique sur des échantillons matures non exposés ont montré que les valeurs les plus faibles pouvaient être observées pour des teneurs en eau peu élevées par rapport à la teneur en eau optimale (TEO). En outre, les valeurs de RCSC ont généralement tendance à diminuer lorsque la teneur en augmente dans le cas des échantillons non exposés, matures ou non. Les valeurs de conductivité hydraulique des échantillons exposés à un cycle de gel–dégel diminuent légèrement ou augmentent d’un facteur pouvant aller jusqu’à 5250. En comparaison avec les échantillons exposés, on a également observé jusqu’à 14 % d’augmentation et 58 % de diminution de la résistance à la compression. Dans la plupart des cas, les échantillons matures ont entraîné un plus haut degré de détérioration que les échantillons non matures. Les résultats obtenus lors des essais de brossage ont montré que la méthode d’essai utilisée ne convenait pas pour prédire les variations de performances hydrauliques de sols traités au ciment. Après une période d’autoréparation suivant l’exposition des sols au gel-dégel, les mesures de conductivité hydraulique ont montré que les échantillons endommagés avaient une certaine capacité à retrouver en partie leur conductivité hydraulique élevée, et ce en raison du processus d’auto-cicatrisation. [Traduit par la Rédaction]
Hydraulic and strength properties of unexposed and freeze–thaw exposed cement-stabilized soils
Reza Jolous Jamshidi (author) / Craig B Lake
2015
Article (Journal)
English
Hydraulic and strength properties of unexposed and freeze—thaw exposed cement-stabilized soils
| British Library Online Contents | 2015